Компьютерные сети Компьютерная сеть — это совокупность

Компьютерные сети

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации. - это система обмена информацией между компьютерами. - это система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Фиофанова Е. М. 2

Основной причиной создания компьютерной сети является возможность совместного использования ресурсов Ресурсы компьютерной сети – файлы, папки, периферийные устройства и другие элементы, совместно используемые пользователем Фиофанова Е. М. 3

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ Фиофанова Е. М. 4

1. По территориальному признаку 1. Локальные сети (LAN - Locate Area Network). Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения. 2. Региональные сети. Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается. 3. Глобальные сети (WAN - Wide Area Network). Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров. Фиофанова Е. М. 5

Локальные сети Под локальной вычислительной сетью (ЛВС) понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи/данных. Существует 2 типа локальных сетей: ОДНОРАНГОВАЯ СЕТЬ Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех подключенных к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа). СЕТЬ С ВЫДЕЛЕННЫМ СЕРВЕРОМ Сеть с выделенным сервером организована по следующему принципу: имеется один центральный компьютер (сервер) и множество подключенных к нему менее мощных компьютеров - рабочих станций. Центральная машина обычно имеет больший объем внешней памяти, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях (принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр. ). Фиофанова Е. М. 6

Устройства, необходимые для подключения к локальной сети Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи. Фиофанова Е. М. 7

Концентраторы (HUB или Switch) - сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32). Общая скорость соединения в сети при использовании HUB определяется скоростью самой медленной сетевой платы. Для Switch скорость соединения любой пары компьютеров определяется скоростью самой медленной сетевой платы в паре (группе). Фиофанова Е. М. 8

Программное обеспечение сети Для организации локальной сети необходимо: • определить имя Рабочей группы; • присвоить каждому компьютеру уникальное в данной Рабочей группе имя и IP-адрес, а также установить адрес маски подсети (в некоторых случаях явный IPадрес и адрес маски подсети можно не устанавливать). Фиофанова Е. М. 9

Региональные сети Если сеть существует в пределах определённого региона, то она называется региональной. Сети, обслуживающие какую - то отрасль государства (образование, науку, оборону и т. п. ) называются отраслевыми (корпоративными) сетями. Каждая региональная или отраслевая компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями. Фиофанова Е. М. 10

Глобальные сети Глобальная компьютерная сеть (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым. Фиофанова Е. М. 11

Глобальная компьютерная сеть Интернет В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание - Интернет).

Для подключения к сети Internet необходим: Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые). Фиофанова Е. М. 13

Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети. В сети Интернет действует международный протокол TCP/IP, созданный в 70 -е годы. Примеры протоколов: CSMA/CD, SLIP, PPP, UUCP, ISO, TCP/IP. Два типа протоколов: ● базовый (TCP/IP), отвечающий за физическую пересылку электронных сообщений. TCP (Transmission Control Protocol) транспортный протокол (управляет передачей данных). IP (Internet Protocol) – протокол маршрутизации (доставляет информацию по назначению). ● прикладные, отвечающие за работу специализированных служб Internet (http – протокол передачи гипертекстовых сообщений, ftp – протокол передачи файлов, telnet – протокол удаленного доступа и пр. ) Фиофанова Е. М. 14

Адресация в Интернет Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP - адрес и DNS - адрес. IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 84. 42. 63. 1 192. 168. 3. 11 DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Другими словами, доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Например: www. klyaksa. net www. yandex. ru

Домены Домен это уникальный текстовый идентификатор компьютера (хоста), подключенного к Интернет. gov - правительственное учреждение или организация mil - военное учреждение com - коммерческая организация net - сетевая организация org - организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных

Домены at - Австрия au - Австралия ca - Канада ch - Швейцария de - Германия dk - Дания es - Испания fi - Финляндия fr - Франция it - Италия jp - Япония nl - Нидерланды no - Норвегия nz - Новая Зеландия ru - Россия se - Швеция uk - Украина za - Южная Африка

2. По типу сетевой топологии Топология - физическое расположение компонентов сети (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т. д. ). Выделяют 3 базовых топологии: • Шина • Кольцо • Звезда И дополнительные (производные): • Двойное кольцо • Ячеистая топология • Решётка • Дерево Фиофанова Е. М. 18

Топология типа «Шина» Эта топология использует один передающий канал на базе коаксиального кабеля, называемый "шиной". Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к шине. На концах кабеляшины устанавливаются специальные заглушки - "терминаторы" (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. Преимущества: • Простота • При выходе одного компьютера из строя это не скажется на работе остальных Недостатки: В каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных Разрыв кабеля приводит к прекращению работы сети При большом количестве компьютеров сеть работает медленно Фиофанова Е. М. 19

«Шина» Фиофанова Е. М. 20

Топология типа «Кольцо» Для топологии кольцо характерно отсутствие конечных точек соединения; сеть замкнута, образуя неразрывное кольцо, по которому передаются данные. Эта топология подразумевает следующий механизм передачи: данные передаются последовательно от одного компьютера к другому, пока не достигнут компьютера-получателя. Преимущества: • У кабеля нет свободного конца и поэтому не нужен терминатор • Каждый компьютер усиливает сигналы передавая их следующему компьютеру Недостатки: • общедоступность данных; • неустойчивость к повреждениям кабельной системы. Фиофанова Е. М. 21

«Кольцо» Фиофанова Е. М. 22

Топология типа «Звезда» В сети с топологией "звезда" все компьютеры соединены со специальным устройством, называемым сетевым концентратором или "хабом" (hub), который выполняет функции распределения данных. Прямые соединения двух компьютеров в сети отсутствуют. Благодаря этому, имеется возможность решения проблемы общедоступности данных, а также повышается устойчивость к повреждениям кабельной системы. Однако функциональность сети зависит от состояния сетевого концентратора. Преимущества: • Управление сетью централизовано • При выходе из строя одного компьютера сеть остается работоспособной Недостатки: • При выходе из строя сервера сеть прекращает функционировать • Для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля Фиофанова Е. М. 23

«Звезда» Фиофанова Е. М. 24

Топология типа «Дерево» Имеется один центральный сервер для всей сети и несколько файловых серверов для разных рабочих групп. Фиофанова Е. М. 25

3. По типу среды передачи 1. Проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель) 2. Беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне) Фиофанова Е. М. 26

Проводные сети – это информационные системы с высокой конфиденциальностью, которые требуют профессионального обслуживания. На сегодняшний день одним из недостатков проводных сетей является необходимость монтажных работ. Это влечет за собой «привязанность» к рабочему месту и отсутствие мобильности. Фиофанова Е. М. 27

Рассмотрим несколько характеристик разновидностей кабелей: Коаксиальный кабель – самый дешевый и доступный тип кабеля, но с низкой скоростью передачи информации до 10 Мбит/c.

Витая пара, содержит пары проводников, скрученных одним с другим. Скорость передачи информации от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с. Фиофанова Е. М. 29

Оптоволоконный кабель представляет собой стеклянный цилиндр, покрытый оболочкой с другим коэффициентом преломления. Скорость передачи информации от 100 Мбит/с. Фиофанова Е. М. 30

Беспроводные сети Беспроводные компьютерные сети — это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны. Фиофанова Е. М. 31

Основные характеристики каналов передачи информации 1. Скорость передачи данных 2. Надежность (передача данных без искажений) 3. Стоимость 4. Резервы развития

Канал связи Расстояние Скорость передачи данных Телефонная линия - 56, 6 Кбит/с Коаксиальный кабель до 2 км 2 -44 Мбит/с Оптоволоконный кабель до 10 км до 10 Гбит/с Радиоканал до 70 км до 400 Кбит/с Фиофанова Е. М. 33

4. По типу функционального взаимодействия • • Клиент-сервер Смешанная сеть Одноранговая сеть Многоранговые сети Фиофанова Е. М. 34

Сети с выделенным сервером (сети типа «клиент-сервер» ) В таких сетях выделяются один или несколько компьютеров, называемых серверами, задача которых состоит в быстрой и эффективной обработке большого числа запросов других компьютеров — клиентов. Обычно в роли серверов выступают более мощные и надежные компьютеры, чем пользовательские рабочие станции. Серверы часто оснащают специализированным оборудованием, например емкими хранилищами данных Такие компьютеры работают постоянно, круглосуточно предоставляя пользователям свои ресурсы и обеспечивая доступ к своим службам. Фиофанова Е. М. 35

Сервер (от англ. server - обслуживающее устройство) компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети. Как правило сервер – это компьютер с мощным процессором, большой оперативной и дисковой памятью, на нем хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которыми могут воспользоваться все пользователи сети. В качестве рабочих станций обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью. Фиофанова Е. М. 36

В сетях с выделенным сервером реализуется клиентсерверная технология. На сервере устанавливается серверное ПО: • серверная операционная система; • WEB-сервер; • прокси-сервер (обеспечение работы с Интернет рабочих станций); • файл-сервер (обеспечение совместного доступа к файлам) и т. п. На рабочей станции устанавливается клиентское ПО: • операционная система для рабочих станций; • клиентская часть прикладного ПО и т. п. Фиофанова Е. М. 37

Одноранговые сети В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Каждый из них может выступать как в роли сервера, т. е. предоставлять файлы и аппаратные ресурсы (накопители, принтеры и пр. ) другим компьютерам, так и в роли клиента, пользующегося ресурсами других компьютеров. Например, если на вашем компьютере установлен принтер, то с его помощью смогут распечатывать свои документы все остальные пользователи сети, а вы, в свою очередь, сможете работать с Интернетом, подключение к которому осуществляется через соседний компьютер. Фиофанова Е. М. 38

Домашнее задание ГОТОВИМСЯ К ТЕСТУ ПО ТЕОРИИ!!!!! Фиофанова Е. М.

Спасибо за внимание Фиофанова Е. М.